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石英傳感器技術(shù) 傳感器是如何工作的

時(shí)間:2020-08-05    來(lái)源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
石英傳感器以石英晶體作為敏感元件,其主要成份是二氧化硅,二氧化硅的密度為2.65×103kg/m3,莫氏硬度為7,熔點(diǎn)高達(dá)1750℃,難溶于水,長(zhǎng)期穩(wěn)定性能好,石英晶體具有較高的機(jī)電耦合系數(shù),線(xiàn)性范圍寬,重復(fù)精度高,滯后小,無(wú)熱釋電效應(yīng),動(dòng)態(tài)特性?xún)?yōu)良,振動(dòng)頻率穩(wěn)定,是其它材料難以替代的。
根據(jù)石英晶體的壓電效應(yīng)、壓電逆效應(yīng)等原理制成石英傳感器,石英傳感器有精度高、靈敏度好、測(cè)量范圍寬、品相迅速、數(shù)字輸出等獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。由于晶體是頻率控制元件,本身就能達(dá)到數(shù)字化(以頻率的方式輸出),當(dāng)絕對(duì)頻偏與被測(cè)含量呈線(xiàn)性關(guān)系時(shí),其數(shù)字化處理既簡(jiǎn)單又方便,且輸出數(shù)字量穩(wěn)定可靠,易與計(jì)算機(jī)接口,有利于二次儀表的數(shù)字化。數(shù)字量與模擬量相比,具有抗干擾性強(qiáng),適宜于遠(yuǎn)距離傳輸,消除了模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換這一復(fù)雜環(huán)節(jié)及其造成的誤差。由于石英晶體還具有短穩(wěn)頻率與長(zhǎng)穩(wěn)頻率的優(yōu)良特點(diǎn),石英傳感器分辨率可提高幾個(gè)數(shù)量級(jí),減少了對(duì)石英傳感器的校準(zhǔn)次數(shù)。
霍爾傳感器與普通比較

  1、霍爾傳感器可以測(cè)量任意波形的電流和電壓,如:直流、交流、脈沖波形等,甚至對(duì)瞬態(tài)峰值的測(cè)量。副邊電流忠實(shí)地反應(yīng)原邊電流的波形。而普通互感器則是無(wú)法與其比擬的,它一般只適用于測(cè)量50Hz正弦波。

  2、原邊電路與副邊電路之間完全電絕緣,絕緣電壓一般為2KV至12KV,特殊要求可達(dá)20KV至50KV。

  3、精度高:在工作溫度區(qū)內(nèi)精度優(yōu)于1%,該精度適合于任何波形的測(cè)量。而普通互感器一般精度為3%至5%且適合50Hz正弦波形。

  4、線(xiàn)性度好:優(yōu)于0.1%

  5、動(dòng)態(tài)性能好:響應(yīng)時(shí)間小于1μs跟蹤速度di/dt高于50A/μs

  6、霍爾傳感器模塊這種優(yōu)異的動(dòng)態(tài)性能為提高現(xiàn)代控制系統(tǒng)的性能提供了關(guān)鍵的基礎(chǔ)。與此相比普通的互感器響應(yīng)時(shí)間為10-12ms,它已不能適應(yīng)工作控制系統(tǒng)發(fā)展的需要。

  7、工作頻帶寬:在0-100kHz頻率范圍內(nèi)精度為1%。在0-5kHz頻率范圍內(nèi)精度為0.5%。

  8、測(cè)量范圍:霍爾傳感器模塊為系統(tǒng)產(chǎn)品,電流測(cè)量可達(dá)50KA,電壓測(cè)量可達(dá)6400V。

  9、過(guò)載能力強(qiáng):當(dāng)原邊電流超負(fù)荷,模塊達(dá)到飽和,可自動(dòng)保護(hù),即使過(guò)載電流是額定值的20倍時(shí),模塊也不會(huì)損壞。

  10、模塊尺寸小,重量輕,易于安裝,它在系統(tǒng)中不會(huì)帶來(lái)任何損失。

  11、模塊的初級(jí)與次級(jí)之間的“”是很弱的,在很多應(yīng)用中,共模電壓的各種影響通??梢院雎?,當(dāng)達(dá)到幾千伏/μs的高壓變化時(shí),模塊有自身屏蔽作用。

  12、模塊的高靈敏度,使之能夠區(qū)分在“高分量”上的弱信號(hào),例如:在幾百安的直流分量上區(qū)分出幾毫安的交流分量。

  13、可靠性高:失效率:λ=0.43╳10-6/小時(shí)

  14、抗外磁場(chǎng)干擾能力強(qiáng):在距模塊5-10cm處有一個(gè)兩倍于工作電流(2Ip)的電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)干擾而引起的誤差小于0.5%,這對(duì)大多數(shù)應(yīng)用,抗外磁場(chǎng)干擾是足夠的,但對(duì)很強(qiáng)磁場(chǎng)的干擾要采取適當(dāng)?shù)拇胧?/p>

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